Analyses morphométriques de la forme : la boîte à outils logicielle d’analyse pour la quantification de la forme craniofaciale chez le poisson-zèbre

Summary

Ce travail décrit un protocole pour quantifier la forme du cartilage craniofacial à l’aide de logiciels libres (tpsDigs2, MorphoJ et PAST) pour mesurer les changements de structure faciale chez les larves de poisson-zèbre.

Abstract

Les troubles du spectre de l’alcoolisme fœtal (TSAF) se caractérisent par un ensemble variable de troubles physiques, cognitifs et comportementaux causés par l’exposition prénatale à l’éthanol, y compris ceux affectant le squelette facial. Les loci génétiques sensibles à l’éthanol contribuent à ce haut degré de variation du FASD, ce qui complique les analyses de la forme du visage. Nous avons déjà montré que nous pouvons analyser ces changements de forme faciale issus des interactions gène-éthanol chez le poisson-zèbre. Le poisson-zèbre est un modèle idéal pour analyser cette variation pour plusieurs raisons ; (i) 70 % des gènes sont des orthologues entre humains et poissons-zèbres ; (ii) la fertilisation externe permet aux chercheurs de contrôler le moment et la posologie des traitements à l’éthanol ; (iii) la structure de leur squelette faciale est conservée par des vertébrés ; (iv) Les larves translucides permettent de voir directement les changements de la structure squelettique cranio-faciale au cours du développement. Cependant, analyser la forme du squelette craniofacial peut être difficile à évaluer pleinement par des mesures linéaires simples, car celles-ci ne capturent pas les changements globaux de forme. De plus, les changements de taille de tête peuvent compliquer l’interprétation des données. Pour y remédier, nous avons adopté une approche morphométrique, analysant la forme globale du visage à travers des analyses de composants principaux via un logiciel gratuit, tpsDigs2, MorphoJ et PAST. La combinaison de ce logiciel permet de comparer par paires la morphologie faciale globale. Ici, nous exposons notre approche et notre analyse de la forme faciale chez des mutants poisson-zèbre traités à l’éthanol, en utilisant ces programmes pour réaliser une série d’analyses statistiques multivariées complémentaires.

Introduction

Les troubles du spectre de l’alcool fœtal (TSAF) se caractérisent par un large éventail de troubles du développement, notamment comportementaux, neurologiques et^{physiques 1,2}. Parmi ces défauts physiques figurent des défauts craniofaciaux, tels que l’hypoplasie de la^mâchoire 3,4,5,6. Bien que le moment et la posologie de l’exposition à l’éthanol contribuent à l’étiologie complexe du TSAF, la contribution génétique joue un rôle important dans l’étiolo....

Protocol

Toutes les larves de poisson-zèbre utilisées dans cette procédure ont été élevées et reproduites selon les protocoles établis de l’IACUC approuvés par l’Université de^{Louisville 23}.

REMARQUE : La souche de poisson-zèbre bmp7a^ty68a24 et des frères et sœurs de type sauvage (tous en arrière-plan AB) ont été utilisées dans cette étude, les poissons adultes étant maintenus à 28,5 °C avec un cycle clair/sombre de 14/10 h. Utilisez les lignes appropriées selon les résultats expérimentaux souhaités. Utilisez de l’eau stérilisée par osmose inverse. L....

Results

Pour identifier les changements de forme faciale induits par l’éthanol chez le poisson-zèbre, nous avons combiné des logiciels librement disponibles pour générer et quantifier les données morphologiques du squelette facial. Des embryons de poissons porteurs adultes hétérozygotes de bmp7a ont été générés et traités avec de l’éthanol de 6 à 24 hpf. Les larves de ces croisements étaient fixées à 5 dpf, et les cartilages faciaux étaient colorés d’Alcian Blue. Des images du viscérocr.......

Discussion

Le FASD se caractérise par un large éventail de défauts du développement, y compris des défauts craniofaciaux tels que l’hypoplasie de la mâchoire. Le poisson-zèbre est un modèle solide pour le TSAF en raison de leur conservation génétique chez l’humain, de leur forte fécondité, de larves translucides et de la fécondation externe. Les poissons-zèbres sont utilisés depuis des décennies pour étudier à la fois la formation du squelette craniofacial et l’impact de l’éthanol sur le développem.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
tpsUtil, tpsDig2, MorphoJ	https://sbmorphometrics.org		Logiciel gratuit - peut nécessiter des autorisations administratives pour le téléchargement
PASSÉ	https://www.nhm.uio.no/english/research/resources/past/		Logiciel gratuit - peut nécessiter des autorisations administratives pour le téléchargement
Microscope à champ clair composé	Olympe	BX53